(57)【要約】【課題】インプリント用原盤の凹凸パターンと位置合わせマーカーを一括形成して、低価格化を図ることが可能となるインプリント用原盤の製造方法を提供する。【解決手段】インプリント用原盤の製造方法であって、原盤形成用構造部１３の底部に電気伝導層１２を配置した型１９を準備し、マーカーを形成するための領域にマーカー素材によって位置合わせマーカー形成用構造部１４を形成する工程と、電気伝導層に通電し、原盤を形成するための原盤形成用素材によって原盤形成用構造部の前記位置合わせマーカーを含む所定の領域までめっきする工程と、めっきされた領域を前記型から剥離することによって、位置合わせマーカー形成用構造部によるマーカーと原盤形成用素材による凹凸パターンが転写されて形成されたインプリント用型である原盤１５を形成する工程と、を有する構成とする。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリント用型である原盤を製造するインプリント用原盤の製造方法であって、
前記原盤の凹凸パターンを形成するための領域と位置合わせマーカーを形成するための領域とを有する原盤形成用構造部の底部に電気伝導層を配置した型を準備し、前記マーカーを形成するための領域に位置合わせマーカー形成用構造部を形成する工程と、
前記電気伝導層に通電し、前記原盤を形成するための原盤形成用素材によって前記原盤形成用構造部の前記位置合わせマーカーを含む所定の領域までめっきする工程と、
前記めっきされた領域を前記型から剥離することによって、前記位置合わせマーカー形成用構造部によるマーカーと原盤形成用素材による凹凸パターンが転写されて形成された前記インプリント用型である原盤を形成する工程と、
を有することを特徴とするインプリント用原盤の製造方法。
【請求項２】
前記位置合わせマーカー形成用構造部を構成するマーカー素材は、電気伝導性を有する材質からなり、該マーカー素材によって形成される前記位置合わせマーカー形成用構造部を、前記めっきする工程において前記電気伝導層の補助電極として用いることを特徴とする請求項１に記載のインプリント用原盤の製造方法。
【請求項３】
前記位置合わせマーカー形成用構造部を構成するマーカー素材は、反射率の違いによって該原盤形成用の素材と識別可能な材質によって構成され、前記原盤を形成する工程での前記型から前記めっきされた領域を剥離するに際して、前記マーカー素材によって形成された前記位置合わせマーカー形成用構造部を、該めっきされた領域と共に前記型から剥離し、該剥離によって転写された前記位置合わせマーカー形成用構造部によるマーカー付き原盤を得ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリント用原盤の製造方法。
【請求項４】
前記原盤形成用素材がＮｉ合金であり、前記マーカー素材がＣｕまたはＡｕであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のインプリント用原盤の製造方法。
【請求項５】
前記マーカー形成用構造部の表面に、酸化膜を形成することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のインプリント用原盤の製造方法。
【請求項６】
前記原盤形成用素材がＮｉ合金であり、前記マーカー素材がＷまたはＭｏであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のインプリント用原盤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写板に凹凸パターンを転写する「インプリント」に用いるインプリント用原盤の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能性材料および機能デバイスへ応用されうる微細構造体およびその作成方法への関心が高まっている。微細構造形成方法の一つに、特許文献１に記載されているナノインプリントによる方法がある。このナノインプリントによる方法は、電子線リソグラフィーなどにより加工された数十〜数百ｎｍの凹凸パターンを有するインプリント用原盤を、平坦な基盤上の柔らかいレジスト薄膜表面を持つ被転写板に押しつけた後に、それを分離することによって、この微細な凹凸構造パターンの転写された被転写板を得るようにする微細構造形成方法である。
【０００３】
このようなナノインプリント法を含むインプリント法においては、被転写板に対するインプリント用型である原盤（以下、インプリント用原盤という）の位置合わせが一つの重要な課題である。このため、これまでにインプリント時の位置合わせを行うため、例えば、特許文献２のように、インプリント用原盤の凹凸パターン部の周囲にパターン部を設け、これを位置合わせ用パターンとして用いるようにしたものが提案されている。
また、例えば、特許文献３のように、光、あるいは電子線を透過させることが可能な同じ基板上に、凹凸パターンを有するインプリント用原盤と、光に対してコントラストが得られる材料によって位置参照用のマーカーとを、形成するようにした技術が提案されている。
【特許文献１】米国特許第５７７２９０５号明細書
【特許文献２】特開２００３−１５７５２０号公報
【特許文献３】特開２０００−３２３４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記ナノインプリント法を含むインプリント法に用いるインプリント用原盤は、消耗品であるから、その作製に際してはできるだけ低価格であることが望まれる。しかしながら、上記した位置合わせ用マーカーが設けられた特許文献２あるいは特許文献３等の従来例のものにおいては、インプリント用原盤を作製するプロセスが複雑なことから、低価格化を図る上で問題を有していた。
すなわち、これらの従来例における位置合わせ用マーカーは、インプリント用原盤における凹凸パターン部の加工前あるいは加工後に、これらパターン領域外に形成する必要があることもあり、工程数が増え、あるいは工程が複雑化して、低価格化を図ることが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決し、インプリント用原盤の凹凸パターンと位置合わせマーカーを一括形成して、低価格化を図ることが可能となるインプリント用原盤の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために、以下のように構成したインプリント用原盤の製造方法を提供するものである。
すなわち、本発明のインプリント用原盤の製造方法は、インプリント用型である原盤を製造するインプリント用原盤の製造方法であって、
前記原盤の凹凸パターンを形成するための領域と位置合わせマーカーを形成するための領域とを有する原盤形成用構造部の底部に電気伝導層を配置した型を準備し、前記マーカーを形成するための領域にマーカー素材によって位置合わせマーカー形成用構造部を形成する工程と、
前記電気伝導層に通電し、前記原盤を形成するための原盤形成用素材によって前記原盤形成用構造部の前記位置合わせマーカーを含む所定の領域までめっきする工程と、
前記めっきされた領域を前記型から剥離することによって、前記位置合わせマーカー形成用構造部によるマーカーと原盤形成用素材による凹凸パターンが転写されて形成された前記インプリント用型である原盤を形成する工程と、
を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、インプリント用原盤の凹凸パターンと位置合わせマーカーを一括形成して、低価格化を図ることが可能となるインプリント用原盤の製造方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１に本実施の形態におけるインプリント用原盤の製造方法の作製工程を説明する図を示す。図１において、１１は基板層、１２は電気伝導層、１３はインプリント用原盤の凹凸パターンを形成するための領域と位置合わせマーカーを形成するための領域とを有する原盤形成用構造部である。
また、１４はマーカー形成用構造部、１５はインプリント用原盤、１６は型、１７は位置合わせ用マーカー、１８は凹凸構造部、１９は型基板である。
つぎに、図１を用いて本実施の形態におけるインプリント用原盤の製造方法の作製工程について説明する。
まず、インプリント用原盤の凹凸パターンを形成するための領域と位置合わせマーカーを形成するための領域とを有する原盤形成用構造部１３の底部に電気伝導層１２を配置した型を準備し、前記マーカーを形成するための領域にマーカー素材によって位置合わせマーカー形成用構造部１４を形成する（図１（ａ））。
ここでインプリントに要する凹凸パターンによる構造のアスペクトが１以上の場合、上記型には電気伝導性の低い材質を用いる。より好ましくは、型基板１９は図１（ａ）に示すように配置された原盤形成用構造部１３を含む層を電気伝導性の低い材料によって形成し、該層の下層に電気伝導層１２を電気伝導性の高い材料によって形成した２層構造とする。その際、電気伝導層１２の下に基板層１１を設けて、図１（ａ）に示すように型基板１９を形成するようにしても良い。
【０００９】
また、位置合わせ用マーカーを形成するための領域に、マーカー形成用構造部１４を形成するに際して、スパッタ、蒸着、めっき、あるいは接着剤等を用いたプレートの貼り付けによる手段を用いることができる。その際、マーカー形成用構造部の厚さは、５ｎｍからインプリント用原盤１５の厚み程度とし、好ましくは２０ｎｍから２０μ程度の厚さとする。且つ、その幅は０．５μ以上１ｃｍ以下、好ましくは１μ以上５ｍｍ以下の幅とする。
このマーカー形成用構造部１４としては、図２に十字マークを４点形成した例を示すが、直線、リング、曲線、ドットなどでも良く、図２の形状および数に限られるものではない。
【００１０】
また、マーカー形成構造部１４の材質（以下、マーカー素材という）には、前記インプリント用原盤を形成するための原盤形成用素材（以下、原盤形成用素材という）と密着性の低い材質、あるいは、原盤形成用素材と密着性が高く、且つ反射率の違いで原盤形成用素材と識別できる素材を用いる。マーカー素材の厚みはインプリント用原盤より厚くても良く、また、光あるいは電子線を透過させる材質を用いても良い。
ここで、マーカー素材は、電気伝導性を有するほうがより好ましく、マーカー素材に電気伝導性を有する素材を用いてマーカー形成用構造部とし、それを電気伝導層１２の補助電極として用いる場合は、作製されるインプリント用原盤の膜厚に偏りができないようにマーカー形成用構造部を配置することが望ましい。
【００１１】
つぎに、電気伝導層１２に通電し、原盤形成用素材によって原盤形成用構造部めっきをする（図１（ｂ））。
インプリント用原盤の凹凸部が形成された後も通電を続け（図３（ｃ））、必要な膜厚に至るまでめっきを行い、インプリント用原盤１５を形成する（図１（ｄ））。
その際、図３に示すように、電気伝導性の高い物質によってマーカー形成用構造部１４を形成し、このマーカー形成用構造部１４を補助電極として使用し、これにも通電することによって、モールド作製に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００１２】
つぎに、上記過程を経て作製されたインプリント用原盤１５を型１６から剥離することにより、インプリントに要する凹凸構造と位置合わせ用マーカー１７を含むインプリント用原盤１５が得られる（図１（ｅ））。
このとき、上記図１（ａ）の工程において準備したマーカー形成用構造部１４の材質が、原盤形成用素材と密着性の低い材質からなる場合は、マーカー形成用構造部１４が剥離されずに型基板１９のマーカーを形成するための領域に残り（図１（ｅ−ｉｉ））、位置合わせ用マーカー１７がインプリント用原盤に凹構造として転写された、凹型位置合わせ用マーカーつきインプリント用原盤が得られる（図１（ｅ−ｉ））。
また、マーカー形成用構造部１４に、原盤形成用素材と密着性が高く、且つ反射率の違いで原盤形成用素材と識別できる素材を用いた場合は、図４のようにこのマーカー素材によって形成されたマーカー形成用構造部１４が、めっきによって形成されたインプリント用原盤１５と共に型１６から剥離され（図４−ｉｉ）、インプリント用原盤に転写された異材質位置合わせ用マーカーつきインプリント用原盤が得られる（図４−ｉ）。
ここで特に、原盤形成用素材と結晶構造が似ており、かつ原盤形成用素材との間に応力が生じ難いなどの特徴をもつ材質をマーカー素材として用いると、マーカー形成用構造部１４と原盤形成用素材の密着性が高くなる。また、マーカー形成用構造部１４の表面に酸化膜を形成すると、原盤形成用素材との密着性を低くすることができる。
特に、原盤形成用素材として、インプリント用原盤に広く用いられるＮｉ合金を用いた場合、電気伝導性を有し、原盤素材と密着性が高いマーカー素材としてはＣｕやＡｕ等があり、密着性が低い素材としては、ＷやＭｏなどがある。
【実施例】
【００１３】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１では、本発明のインプリント用原盤の製造方法を適用してインプリント用原盤を作成した。
以下に本実施例のインプリント用原盤の製造方法について説明する。
まず、１インチ角で、ＳｉＯ2／Ｗ／Ｔｉ／Ｓｉの構成を持つ型基板（型基板１９）を用意する。
それぞれの膜厚は、ＳｉＯ2膜（原盤形成用構造部１３を含む層）を１００ｎｍ、Ｗ膜（電気伝導層１２）を２０ｎｍ、Ｔｉ膜を５ｎｍとした。
このＳｉＯ2膜の中央部に、１ｃｍ角の凹凸構造部を形成した（凹凸構造部１８）。
【００１４】
つぎに、メタルマスクを用いて、厚さ５ｎｍのＴｉ膜を形成した後、厚さ５μのＷ膜を作製することにより、前記基板の凹凸構造部周囲の領域に十字のマークを４点、スパッタにより形成する。これにより、図２に示すような形状の十字マークが４点形成され、これにより図１（ａ）に示すようなＮｉ合金と密着性の低いマーカー形成用構造部１４を有する型１６が得られる。
【００１５】
つぎに、上記で得られた型１６に対して、Ｎｉめっきを実施する。２０ｎｍのＷ膜１２に通電し、凹部の底よりＮｉを析出させ、凹部の充填終了後、図３で説明したように、Ｗからなる上記４点のマーカー形成用構造部１４を補助電極として用い、この両方に通電しながらインプリント用原盤１５の厚さが３０μになるまでめっきを行う。これにより図１（ｄ）に示すようなＮｉ製インプリント用原盤１５が得られる。
さらに、得られたインプリント用原盤１５を型１６から剥離することにより、図１（ｅ−ｉ）に示すような凹型位置合わせ用マーカー付きインプリント用原盤が得られる。このインプリント用原盤には、位置合わせ用マーカー１７として、前記４点のマーカー形成用構造部に用いたＷ膜の厚みである５μの深さの溝が形成される。
ここで、めっきによるインプリント用原盤作成時に、Ｗ製の上記４点のマーカー形成用構造部１４を補助電極として用いた場合、マーカー形成用構造部１４には通電しない場合と比較して、インプリント用原盤の作成に要する時間が１／５以下に短縮される。さらに、前記型１６を準備する工程にて用意する電気伝導層１２がより薄い、あるいは凹凸構造における凹部の底部の面積がより小さい場合、電気伝導層１２からのめっきにおける回路の電気抵抗が大きくなるため、補助電極の使用により、さらに大幅な作成時間の短縮が得られる。
【００１６】
なお、実施例１で形成するＷによるマーカー形成用構造部１４は、蒸着、めっき、あるいは接着剤などによるプレートの貼り付けにて形成したものを用いても、同様の効果が得られる。
また、実施例１においてＣｕによりマーカー形成用構造部１４を形成する場合にも、蒸着、めっき、あるいは接着剤などによるプレートの貼り付けによる手段によっても、同様の効果が得られる。
また、実施例１で形成するマーカー形成用構造部１４の形状は、４点の十字に限らず、異型のものを異数個作製しても同様の効果が得られる。
【００１７】
［実施例２］
実施例２では、本発明のインプリント用原盤の製造方法を適用してインプリント用原盤を作成した。
以下に本実施例のインプリント用原盤の製造方法について説明する。
まず、実施例１で準備した型基板１９を準備する。上記基板の凹凸構造部周囲の領域に十字のマークを４点、厚さ５０ｎｍのＣｕ膜をスパッタにて形成する。これにより、Ｎｉ合金と密着性の高いマーカー形成用構造部１４を有する型１６を得ることが可能である。
【００１８】
つぎに、上記で得られた型１６に対して、Ｎｉめっきを実施する。
まず２０ｎｍの電気伝導層１２であるＷ膜に通電し、凹部の底よりＮｉを析出させ、凹部の充填終了後、Ｃｕからなる上記４点のマーカー形成用構造部１４を補助電極として用い、この両方に通電しながらインプリント用原盤１５の厚さが３０μになるまでめっきを行う。これにより図１（ｄ）に示すようなＮｉ製インプリント用原盤１５が得られる。
【００１９】
さらに、得られたインプリント用原盤１５を型１６から剥離することにより、図４（４−ｉ）に示すような位置合わせ用マーカー１７として前記Ｃｕ膜が転写された、異材質から成る位置合わせ用マーカー付きインプリント用原盤が得られる。
ここで、めっきによるインプリント用原盤作成時に、マーカー形成用構造部１４のＣｕ膜を補助電極として用いた場合、実施例１で補助電極を用いた場合と同様の作製時間の短縮が可能である。
【００２０】
なお、実施例２においてＣｕによりマーカー形成用構造部１４を形成する場合に、蒸着、めっき、あるいは接着剤などによるプレートの貼り付けによる手段によっても、同様の効果が得られる。また、実施例２で形成するマーカー形成用構造部１４の形状は、４点の十字に限らず、異型のものを異数個作製しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態及び実施例１におけるインプリント用原盤の製造方法の作製工程を説明する図。
【図２】本発明におけるマーカー形成用構造部の構成例を示す図。
【図３】本発明の実施の形態及び実施例２における電気伝導性の高い物質によってマーカー形成用構造部を形成してインプリント用原盤を製造する場合を説明する図。
【図４】本発明における異材質からなる位置合わせ用マーカーつきインプリント用原盤の構成を示す図。
【符号の説明】
【００２２】
１１：基板層
１２：電気伝導層
１３：原盤形成用構造部
１４：マーカー形成用構造部
１５：インプリント用原盤
１６：型
１７：位置合わせ用マーカー
１８：凹凸構造部
１９：型基板
ｅ−ｉ：凹型位置合わせ用マーカーつきインプリント用原盤
ｅ−ｉｉ：凹型位置合わせ用マーカーつきインプリント用原盤剥離後型
【図１】
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【図２】
2006286871.tif 000004
【図３】
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【図４】
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